173979. lajstromszámú szabadalom • Eljárás klóralkáli-elektrolizáló cellákba alkalmas, etiléndiaminnal módosított membrán előállítására
5 173979 6 minden nem aminezett szulfocsoportot SO3R— alakúra alakít át. A membrán beszerelése annyiból áll, hogy azt elhelyezzük a két, egymással szemben álló elektróda között, aminnal kezelt felületével a katód felé fordított állapotban. A cellát ezután eltömítjük, az anódtérbe alkálifémklorid oldatot, általában koncentrált konyhasóoldatot vezetünk 80—95 °C hőmérsékleten, és legalább is kezdetben vizet vagy vizes alkálifémhidroxid oldatot táplálunk a katódtérbe. A legelőnyösebben a cella'nagy alkálifémhidroxid koncentrációknál, például 350—550 gramm/liter koncentrációnál üzemel. A képződő alkálifémhidroxid általában elég koncentrált ahhoz, hogy víz-elpárologtatásra ne legyen szükség, és igen tiszta, általában 0,05 súly%-nál kevesebb alkálifémkloridot tartalmaz. Annak érdekében, hogy szakember a találmányt és annak bizonyos előnyös kiviteli alakjait könynyebben megértse, az alábbi kiviteli példákban szemléltetjük azt. 1. példa A kezelt membránok mindegyike 7 rész tetrafluoretilénből és 1 rész CF2=CFOCF2CF(CF3 )0CF2CF2S02 F-ból készült, 175 mikron vastag és 1100 ekvivalens súlyú (gramm polimer/protonekvivalens) kopolimer volt. A membrán egyik felületét egy aszimmetrikus kezelőedényben 25 °C-on 18:1 térfogatarányú etiléndiamin-víz oldattal kezeltük az 1. táblázatban megjelölt ideig. Az aminoldatot azután eltávolitottuk, a membránt vízzel mostuk, és kivettük a kezelőedényből. Az aminezés mélységét színezéssel és mikroszkópos vizsgálattal határoztuk meg, ez- 5 után a membránt vízzel öblítettük, és 90°C-on 70 percig 600 ml vizet, 400 ml dimetilszulfoxidot és 13 súly/z nátriumhidroxidot tartalmazó oldattal elszappanosítottuk. Ezután a kezelés után a membránt vízzel öblítettük, és a cellába szerelésig vízben 10 áztattuk. A membránt nedvesen szereltük be egy cella nikkel katódjától 1,6 mm és a vele szemben álló. 2Ti02 + Ru02 mólarányú felületi bevonattal ellátott titánfém-anódjától 3,2 mm távolságra. A ka- 15 tódtérbe vizet tápláltunk, az anódtérbe pedig 85 °C-on és 1,5—2,5pH-n 315 g/liter koncentrációjú telített sóoldatot töltöttünk, majd az elektrolízist 31 amper/dm2 áramsűrűséggel megkezdtük. Az egyensúly beállítása után a cella üzemelési 20 paramétereit meghatároztuk. Ezeket az 1. táblázat tartalmazza. Mint látható, jelentős áram-hatásfok növekedés érhető el a többi műveleti paraméter számottevő romlása nélkül, sőt gyakran azok javulása mellett. 25 2. példa Az 1. kiviteli példában leírt módon jártunk el, azzal a különbséggel, hogy ugyanazon monomé- 30 rekből készült, de 1200 ekvivalens súlyú kopolimert használtunk. Az eredményeket a 2. táblázatban tüntetjük fel. 1. táblázat Membrán Kezelés ideje (perc) Aminezés mélysége (mikron) Feszültség (Volt) Áramhatásfok m NaOH (g/D 1 0 0 4,1 73 466 2 18 8,6 4,3 89 415 3 28 15 4.3 92 432 4 42 22 4,3 92 483 5 44 24 4,05 94 500 2. táblázat Kezelés Aminezés Feszültség Áramhatás-NaOH Membrán ideje mélysége (Volt) fok (g/D (perc) (mikron) (%) 6 0 0 4,3 75 500 7 22 7,9 4,6 83 483 8 40 14 4,6 82 415 9 81 28 4,4 86 536 10 99 34 4,3 92 432 11 150 49 4,2 92 500 7
